JPH10138415A

JPH10138415A - 積層体

Info

Publication number: JPH10138415A
Application number: JP31710396A
Authority: JP
Inventors: Masamichi Akatsu; 正道赤津; Takeo Azuma; 健夫東
Original assignee: Kureha Corp
Current assignee: Kureha Corp
Priority date: 1996-11-13
Filing date: 1996-11-13
Publication date: 1998-05-26

Abstract

(57)【要約】【課題】アクリル系樹脂を表面層とした積層体におい
て、表面が傷つき難く、且つ衝撃に強い２層および３層
構造の積層体を提供すること。【解決手段】アクリル系樹脂からなる表面層（Ａ）と
該表面層（Ａ）に接する熱可塑性樹脂からなる層（Ｂ）
の２層構造であって、次式（１）および（２）を満足す
る積層体。【数１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アクリル系樹脂の
表面層からなる積層体に関する。より詳しくは、アクリ
ル系樹脂の表面層と熱可塑性樹脂の層からなり、耐候性
に優れ、耐衝撃性を有し、且つ適度な表面硬度を有する
積層体に関する。屋外の看板、化粧シート、建築用部
材、室内家具および調度品等のオーバーレイフィルム
用、家電製品用成形シート例えば、蛍光灯カバー、野外
用電灯カバー等に用いることができる。

【０００２】

【従来の技術】従来、耐候性、防汚性、表面の傷つき易
さ、耐衝撃性及び表面印刷性等からアクリル系樹脂やポ
リカーボ（ＰＣ）がフィルムやシートとして使用されて
いる。特に最近では表面が傷つき難く、なお且つ物を打
ちつけたり、落としたとき割れないようなフィルム、シ
ートが要求されている。しかしながら現在市販されてい
るアクリル樹脂の単層フィルムは、特に表面の傷つき易
さとしての表面の硬度と、衝撃強度とを同時に満足でき
るフィルムはない。表面の硬度を上げようとすると、樹
脂が脆くなり衝撃強度は著しく低下すると同時にフィル
ムやシート状に成形することもできない。一方、衝撃強
度を上げていくとフィルムやシートに成形できるが、表
面硬度は低下する。また、他の樹脂についてみると、Ｐ
Ｃ樹脂フィルムは衝撃強度は大きいが、耐候性が乏し
く、表面硬度も小さい。また、塩化ビニル樹脂は耐候性
に乏しい。フッ素系の樹脂は耐候性に優れるが表面硬度
や表面印刷性が不足である。特開平３−３０９４５号公
報は、平均粒径が０．１５〜０．４０μｍの弾性体ポリ
マーを８〜４０重量％含有する耐衝撃性アクリル樹脂か
らなる基板部と高耐候性透明性熱可塑性樹脂からなる積
層部とからなる耐衝撃性、剛性、耐候性、透明性等に優
れた自動販売機前面板用アクリル樹脂積層シートを提案
している。また、特開平３−６８８２４号公報は、厚さ
が１ｍｍ以上１０ｍｍ以下のシート状成形品であり、表
層がポリメチルメタクリレート、内核層がゴム強化ポリ
メチルメタクリレートより成り、内核層は成形品厚さの
１/３以上４/５以下である3層構造の建材分野に良好に
使用できる多層アクリルシート状成形品を提案してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、アクリル系
樹脂を表面層とした積層体において、表面が傷つき難
く、且つ衝撃に強い２層および３層構造の積層体を提供
することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を達成するために鋭意検討した結果、アクリル系樹脂を
表面層とした２層または３層構造の積層体において各層
の厚さ、アイゾット強度およびロックウェル硬さが特定
な条件を満たす積層体の場合に、表面硬度と耐衝撃性の
バランスが保たれた積層体が得られることを見い出し、
本発明を完成するに至った。

【０００５】すなわち本発明の第１は、アクリル系樹脂
からなる表面層（Ａ）と該表面層（Ａ）に接する熱可塑
性樹脂からなる層（Ｂ）の２層構造であって、次式
（１）および（２）を満足する積層体を提供する。

【０００６】

【数３】

【０００７】また、本発明の第２はアクリル系樹脂から
なる表面層（Ａ）と該表面層（Ａ）に接する熱可塑性樹
脂からなる中間層（Ｂ）と最内層（Ｃ）の３層構造であ
って、次式（３）および（４）を満足する積層体を提供
する。

【０００８】

【数４】

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の第１の積層体はアクリル系樹脂からなる表面層
（Ａ）と該表面層（Ａ）に接する熱可塑性樹脂からなる
層（Ｂ）の２層構造である。本発明で規定する式（１）
で表される左辺Ｘの数値を耐衝撃係数と定義する。耐衝
撃係数Ｘは積層体の耐衝撃性の目安を表す係数である。
また、式（２）で表される左辺Ｙの数値を表面硬度係数
と定義する。表面硬度係数Ｙは積層体の表面硬度の目安
を表す係数である。第１の発明では、Ｘが０．１以上、
好ましく０．１２以上であり、且つＹが１５０以上、好
ましくは１６０以上であることが必要である。換言すれ
ば、式（１）、式（２）の要件を同時に満たす表面層
（Ａ）および層（Ｂ）の２層構造の積層体が本発明に含
まれる。上記のＸが０．１以上およびＹが１５０以上を
満足する積層体は、落錘衝撃エネルギー（Ｊ）が０．１
００以上、表面硬度２Ｈ以上となり、表面硬度、耐衝撃
性を共に満足する積層体となる。

【００１０】表面層（Ａ）を構成するアクリル系樹脂と
しては、そのアイゾット衝撃値、Ｍスケールのロックウ
ェル硬さ、および層の厚さがこの式（１）、式（２）の
要件を同時に満たしている限り、それらの種類には特に
制限はされない。炭素数１〜８のアルキル基を有するア
ルキルメタクリレート単位の重合体あるいは共重合体、
あるいはこれらの混合樹脂を挙げることができる。これ
らの中でアルキル基としてメチル基、エチル基を有する
ものが物性上好ましい。また、これと混合または共重合
されるアクリル系樹脂としてはアルキルアクリル樹脂で
特に、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチ
ルアクリレートが物性上好ましい。更に必要に応じてブ
タジエン系重合体やスチレン系重合体を混合してもよ
い。また、アクリル系樹脂と相溶性のある樹脂（例えば
ＰＶＤＦ、ＰＶＣなど）を４０重量部以下混合した混合
物であってもよい。アクリル系樹脂に他の少量の有機
物、有機系または無機系顔料およびフィラーなどが添加
されていてもよい。また積層体の表面層は傷つき難いこ
とが望ましく、樹脂選択の基準としてロックウェル硬さ
Ｍスケール（以下、ＨＲＭと呼ぶ）で５０以上、更には
ＨＲＭ７０以上が好ましい。また、硬さが大きすぎると
割れやすくなるので、ＨＲＭ１２０以下であることが好
ましい。また、表面層（Ａ）は、通常は直接外気に接す
る面なので、砂や石による傷や汚れを受け易い層なの
で、硬さ、耐衝撃性、防汚性が要求される。場合によ
り、本発明の効果を阻害しない範囲で表面硬さを補強す
るために他の樹脂を塗布してもよい。また、紫外線吸収
剤を含んでいてもよい。

【００１１】層（Ｂ）の熱可塑性樹脂としては式
（１）、（２）の要件を満足する樹脂であればよく、特
に制限はない。層（Ｂ）は、積層体に加えられた衝撃を
吸収することが要求される。好ましい樹脂としてアクリ
ル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ化ビニリデン系
樹脂および塩化ビニル樹脂からなる群から選ばれた少な
くとも一種の樹脂を挙げることができる。これらの樹脂
は積層体に耐衝撃性を付与するために、好ましくはアイ
ゾット衝撃値５ｋｇｆ・ｃｍ/ｃｍ（以下、単位を省略
する）以上、更には６以上が望ましい。また、表面層
（Ａ）と熱シール可能な樹脂がさらに好ましい。（Ｂ）
層に用いるアクリル系樹脂、フッ化ビニリデン系樹脂
（ＰＶＤＦ）、ポリカーボ樹脂（ＰＣ樹脂）および塩化
ビニル樹脂（ＰＶＣ樹脂）については特段の制限はな
い。オーバーレイとして使用する２層構造の積層体の場
合、層（Ｂ）はオーバーレイすべき対象物に対向した面
になるので対象物との密着性、接着性を得るために本発
明の効果を阻害しない範囲で他の樹脂を塗布してもよ
い。

【００１２】本発明の第２の積層体は、アクリル系樹脂
からなる表面層（Ａ）と該表面層（Ａ）に接する熱可塑
性樹脂からなる中間層（Ｂ）と最内層（Ｃ）の３層構造
である。式（３）で表される左辺Ｘ’の数値を耐衝撃係
数と定義する。耐衝撃係数Ｘ’は積層体の耐衝撃性の目
安を表す係数である。また、式（４）で表される左辺
Ｙ’の数値を表面硬度係数と定義する。表面硬度係数
Ｙ’は積層体の表面硬度の目安を表す係数である。式
（３）、式（４）の要件を同時に満たす表面層（Ａ）、
中間層（Ｂ）および最内層（Ｃ）の３層構造の積層体が
本発明に含まれる。即ち、耐衝撃係数Ｘ’が０．１以
上、好ましくは０．１２以上で、且つ表面硬度係数Ｙ’
が１５０以上、好ましくは１６０以上であることが必要
である。上記のＸ’が０．１以上およびＹ’が１５０以
上を満足する積層体は、落錘衝撃エネルギー（Ｊ）が
０．１００以上、表面硬度２Ｈ以上となり、表面硬度、
耐衝撃性を共に満足する積層体となる。表面層（Ａ）お
よび中間層（Ｂ）は第１の発明の表面層（Ａ）および層
（Ｂ）と同様な樹脂を用いてよい。ここで、表面層
（Ａ）と中間層を介して反対側に配置された最内層
（Ｃ）は、積層体に耐衝撃性を付与すると同時にオーバ
ーレイすべき表面材への接着性を付与する。

【００１３】３層構造の積層体においても、表面層
（Ａ）には硬さ、耐衝撃性、防汚性が要求される。場合
により、本発明の効果を阻害しない範囲で表面硬さを補
強するために他の樹脂を塗布してもよい。また、紫外線
吸収剤を含んでいてもよい。中間層（Ｂ）および最内層
（Ｃ）は、積層体に耐衝撃性を付与する。最内層（Ｃ）
としては、中間層（Ｂ）と同様にアクリル系樹脂、ポリ
カーボネート樹脂、フッ化ビニリデン系樹脂および塩化
ビニル樹脂からなる群から選ばれた少なくとも一種の樹
脂が好ましい樹脂として用いられている。

【００１４】本発明の２層および３層構成の積層体で
は、表面層の厚さは１〜５０μｍ、更には１〜３０μｍ
が好ましい。積層体の合計厚さは１ｍｍ未満、更には２
０〜６００μｍ以下であることがオーバーレイまたはカ
バーとして用いる際に加工性の観点から好ましい。ま
た、積層体の各層は接着層を介することなく緊密に接着
していることが好ましいが、必要であれば本発明の効果
を損なわない範囲で、各層間が接着層を介して接着され
ていてもよい。

【００１５】本発明の積層体は種々の方法で成形され
る。即ち、表面層（Ａ）及び中間層（Ｂ）および最内層
（Ｃ）（２層構造の場合は表面層（Ａ）と層（Ｂ）の
み）からなる２層または３層構造の厚肉素地を、ガラス
転移点以上、溶融点以下に余熱した後、金型で圧縮成型
する方法、押出機で加熱可塑化した溶融肉厚積層体をダ
イ内へ圧入して、ダイから押出す押出し成形法などによ
り成形できる。また、成形物は延伸（配向）されていて
もよく、未延伸（未配向）であってもよい。

【００１６】本発明の積層体の製造方法の一例として押
出成形法による製造を述べる。所定のアイゾット衝撃値
及びロックウェル硬さを有する表面層となる樹脂、中間
層となる樹脂および３層構成の場合は最内層となる樹脂
に必要であれば各種添加剤を加えた粉体状またはペレッ
ト状原料樹脂組成物を、それぞれ別々に押出機に投入し
溶融混練する。押出機の設定樹脂温度は１８０〜３００
℃で選定する樹脂により異なる。溶融混練した樹脂をＴ
ダイへ導管を通して流入させ、それぞれのマニホールド
で所定の幅に広げた後、それぞれの層を合流させる。合
流後ダイから吐出した積層体は、表面温度８０℃に加熱
されたロールに引取り、所定の厚みに調整し巻取機で巻
取る。あるいは、それぞれの層は導管内で予め合流さ
せ、それをＴダイへ流入させてもよい。

【００１７】この様にして得た積層体は、耐候性に優
れ、耐衝撃性を有し、且つ適度な表面硬度を有するの
で、屋外の看板、化粧シート、建築用部材、室内家具お
よび調度品等のオーバーレイフィルム用、家電製品用成
形シート例えば、蛍光灯カバー、野外用電灯カバー等に
用いることができる。

【００１８】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。アイ
ゾット衝撃強度はＪＩＳ−Ｋ７１１０に準拠して測定し
た。即ち、２３℃、相対湿度５０％の室内でアイゾット
衝撃試験機（東洋精機製）を用いて測定した。試験条件
はハンマー持ち上げ角度１５０度、衝撃速度３．５ｍ/
ｓで行った。厚さ１０ｍｍ，幅４ｍｍ，長さ８０ｍｍの
試験片を用いた。落錘衝撃エネルギーはＡＳＴＭ−Ｄ３
７６３に準じレオメトリックス、ドロップウェイトテス
ター（レオメトリックス社製）により、サンプル固定台
内径２５ｍｍ、落錘重量４ｋｇ、落錘径１．２７ｃｍの
落錘を用い、落錘速度２００ｃｍ/ｓ、試験片５０ｍｍ
角、２３℃、相対湿度５０％の条件で測定した。ロック
ウェル硬度測定はＪＩＳ−Ｋ７２０２に準拠して測定し
た。即ち、２３℃、相対湿度５０％の室内でロックウェ
ル硬度試験機（東洋精機製）を用い測定した。試験条件
はＭスケール（基準荷重１０ｋｇｆ、試験荷重１００ｋ
ｇｆ）で行った。厚さ２０ｍｍ，幅２０ｍｍ，長さ５０
ｍｍの試験片を用いた。表面硬度は鉛筆引っ掻き塗膜硬
さ試験機（東洋精機社製）を用い、ＪＩＳＫ５４０１
に準じて測定した。荷重１ｋｇで、幅５０ｍｍ、長さ１
００ｍｍの試験片につき、２３℃、相対湿度５０％の室
内で測定した。

【００１９】（実施例１〜３および比較例１、２）それ
ぞれ表１に示したアイゾット衝撃値およびロックウェル
硬度を有するアクリル系樹脂を表面層（Ａ）として用
い、４０ｍｍφ押出機で溶融した。押出機の設定温度は
２４０℃であった。それぞれ表１に示したアイゾット衝
撃値およびロックウェル硬度を有するアクリル系樹脂を
層（Ｂ）とし、押出機の設定温度を２４０℃にした９０
ｍｍφ押出機で溶融した。ついで、実施例１、２および
比較例１では、それぞれの樹脂温度を２４０℃に設定し
た幅１５００ｍｍのＴダイに導管を通して流入させ、そ
れぞれマニホールドで所定の幅に広げた後、合流させ
た。合流後ダイから吐出した樹脂を、表面温度８０℃に
加熱したロールに引き取り所定の厚みに調整し巻取機に
巻き取った。実施例３および比較例２では、それぞれの
樹脂を予め導管部で合流させ、それを２４０℃に設定し
た幅１５００ｍｍのＴダイに流入させてマニホールドで
所定の幅に広げた。ダイから吐出した樹脂は、表面温度
８０℃に加熱したロールに引き取り、所定の厚みに調整
し巻取機に巻き取った。得られた積層体の耐衝撃係数お
よび表面硬度係数を表１に示した。

【００２０】（実施例４）表１に示したアイゾット衝撃
値およびロックウェル硬度を有するアクリル系樹脂を表
面層（Ａ）として用い、４０ｍｍφ押出機で溶融した。
押出機の設定温度は２４０℃であった。表１に示したア
イゾット衝撃値およびロックウェル硬度を有するＰＶＤ
Ｆ樹脂を層（Ｂ）とし、押出機の設定温度を２６０℃に
した４０ｍｍφ押出機で溶融した。更に、表１に示した
アイゾット衝撃値およびロックウェル硬度を有するアク
リル系樹脂を最内層（Ｃ）とし、押出機の設定温度を２
４０℃にした９０ｍｍφ押出機で溶融した。それぞれの
樹脂を導管を通して、２４０℃に設定した幅１５００ｍ
ｍのＴダイに流入させ、それぞれマニホールドで所定の
幅に広げた後、合流させた。合流後ダイから吐出した樹
脂は、８０℃に加熱したロールに引き取り、所定の厚み
に調整して巻取機に巻き取った。得られた積層体の耐衝
撃係数および表面硬度係数等を表１に示した。

【００２１】（実施例５）表１に示したアイゾット衝撃
値およびロックウェル硬度を有するアクリル系樹脂を表
面層（Ａ）として用い、４０ｍｍφ押出機で溶融した。
押出機の設定温度は２４０℃であった。表１に示したア
イゾット衝撃値およびロックウェル硬度を有するポリカ
ーボネイト樹脂を層（Ｂ）とし、押出機の設定温度を２
８０℃にした９０ｍｍφ押出機で溶融した。ついで、そ
れぞれの樹脂温度を２６０℃に設定した幅１５００ｍｍ
のＴダイに導管を通して流入させ、それぞれマニホール
ドで所定の幅に広げた後、合流させた。合流後ダイから
吐出した樹脂を、表面温度１００℃に加熱したロールに
引き取り所定の厚みに調整し巻取機に巻き取った。得ら
れた積層体の耐衝撃係数および表面硬度係数等を表１に
示した。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【発明の効果】上記のように、本発明によれば各層を構
成する特定樹脂のアイゾット衝撃値、ロックウェル硬
さ、層厚みを特定された範囲に選定すれば、表面硬度、
耐衝撃性においてバランスのとれた積層体を提供するこ
とができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アクリル系樹脂からなる表面層（Ａ）と
該表面層（Ａ）に接する熱可塑性樹脂からなる層（Ｂ）
の２層構造であって、次式（１）および（２）を満足す
る積層体。【数１】
【請求項２】アクリル系樹脂からなる表面層（Ａ）と
該表面層（Ａ）に接する熱可塑性樹脂からなる中間層
（Ｂ）と最内層（Ｃ）の３層構造であって、次式（３）
および（４）を満足する積層体。【数２】
【請求項３】層（Ｂ）の熱可塑性樹脂がアクリル系樹
脂、ポリカーボネート樹脂、フッ化ビニリデン系樹脂お
よび塩化ビニル樹脂からなる群から選ばれた少なくとも
一種の樹脂である請求項１または２記載の積層体。
【請求項４】表面層（Ａ）の厚みが１〜３０μｍであ
る請求項１〜３のいずれかに記載の積層体。